Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  


Загрузка...

Варианты 1-10 - файл Лабораторная работа.doc


Варианты 1-10
скачать (2134.1 kb.)

Доступные файлы (11):

Лабораторная работа.doc1314kb.07.10.2009 20:05скачать
Дешифраторы и шифраторы - лабы.doc117kb.13.10.2009 18:30скачать
Каримов-шумский.doc61kb.13.10.2009 18:32скачать
Отчёт по лабораторной.doc3885kb.13.10.2009 18:36скачать
Регистр_КоростелеваИрисов.ewb
лаба_схемотехника.doc1329kb.13.10.2009 18:29скачать
Лабораторнаяработа1(2).doc293kb.13.10.2009 18:19скачать
мультиплексоры2003.doc74kb.13.10.2009 18:34скачать
Схемотехника лаба1 Адршин!и Владон.doc60kb.13.10.2009 18:33скачать
схемотехника Прокудин.doc148kb.13.10.2009 18:28скачать
Четырехразрядный двоичный счетчик с последовательным переносом на D - триггерах.docx51kb.13.10.2009 18:31скачать

содержание
Загрузка...

Лабораторная работа.doc

Реклама MarketGid:
Загрузка...
Тема. Исследование арифметико-логического устройства.

Цель. Изучение функциональных возможностей, области применения и приобретение навыков работы с арифметико-логическими устройствами (АЛУ) на примере микросхемы К155ИПЗ.
Программное обеспечение: Electronics Workbench.
Ход работы:



Область применения подобных АЛУ - цифровые устройства управления технологическими процессами. Изучение схемотехники АЛУ на примере микросхемы К155ИП3 дает представление о построении подобных устройств в микропроцессорах, выполненных в виде СБИС.
^ Описание микросхемы К155ИП3
Микросхема К155ИП3 (рис.1) - четырехразрядное, скоростное АЛУ. Оно может работать в двух режимах, выполняя либо 16 логических, либо 16 арифметических операций. Для получения максимального быстродействия при обработке длинных цифровых слов в схеме АЛУ (рис. 2) присутствует внутренняя СУП.

^ На входы (активные уровни - низкие) подается четырехразрядное слово А (операнд А), на входы - аналогичное слово-операнд В.

А
рифметико-логическое устройство имеет четыре входа выбора
SO–S3, с помощью которых можно выбрать 24=16 функций устройства. Реально число этих функций в 2 раза больше: с помощью входа М (mode control) переключаются режимы и АЛУ выполняет либо 16 арифметических операций, либо генерирует 16 логических функций двух переменных.

На входе Сn принимается входной сигнал переноса. Результат выполнения одной из 32 выбранных функций АЛУ появляется на выходах - (активные уровни низкие). На выходе выделяется сигнал переноса (после четырех разрядов). Этот сигнал подается на вход Сn следующего АЛУ при составлении схем АЛУ большей емкости. Микросхема ИПЗ имеет три вспомогательных выхода: А=В - выход компаратора, отображающий равенство операндов (выход имеет открытый коллектор), G выход генерации переноса, Р - выход распространения переноса. Выходы и имеют активные низкие уровни.

^ Микросхема К155ИПЗ управляется параллельными входами выбора SO–S3 и входом управления режимом М. Если на входе М напряжение высокого уровня, запрещаются все внутренние переносы, и прибор будет исполнять логические операции поразрядно. При напряжении низкого уровня на входе М переносы разрешаются, и будут выполняться арифметические операции над двумя четырехразрядными словами. За счет полной внутренней СУП сигнал переноса на выходе Сn+4 появляется при каждом входном сигнале переноса, поступившем на вход Сn. Для организации переноса между корпусами АЛУ, объединяемыми в многоразрядную схему, используются выходы и . Данные, появляющиеся на них, не зависят от состояния входа переноса Сn.

Если от многокорпусного АЛУ не требуется максимальное быстродействие, можно использовать простой режим пульсирующего переноса. Для этого выход переноса Сn+4 соединяют с входом переноса Сn следующего АЛУ. Для обеспечения высокоскоростных операций следует включать между приборами К155ИПЗ специальную микросхему ускоренного переноса К155ИП4. Один корпус ИП4 может обслуживать четыре АЛУ ИПЗ.

На выходе компаратора, т.е. на выходе отображения эквивалентности А=В будет напряжение высокого уровня, если на всех четырех выходах оказались высокие логические уровни. Этот выход применяется для отображения логической эквивалентности четырехбитных слов, если АЛУ работает в режиме вычитания. Выход А=В имеет открытый коллектор, что дает возможность объединить несколько таких выходов по схеме «проволочное И». Таким способом можно сравнивать слова, длина которых превышает 4 бит. Сигнал выхода А=В можно использовать совместно с сигналом Cn+4 для выяснения соотношения: А>В или А<В.

Арифметико-логическое устройство может работать с высокими или низкими активными логическими уровнями. В зависимости от этого меняются знаки инверсии на входах и выходах, а также получаются различные таблицы соответствия логических и арифметических функций кодам выбора функции (входы SO–S3).

^ В таблице 1 приведены данные для активных низких уровней, дан перечень арифметических операций без переноса и с переносом по входу Сn. Операции с переносом отличаются на единицу. При операции А+А каждый бит сдвигается на одну (старшую) позицию.
Таблица 1 - Выбор функций при низких активных уровнях операндов





^ Выбор функции

Выходные данные при активных низких уровнях




S3 S2 S1 S0

Логические функции (на входе М – напряжение высокого уровня)

^ Арифметические операции (на входе М – напряжение низкого уровня)

Cn

(без переноса)

Cn

( с переносом)


0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
A
B
C
D
E
F



H H H H
H H H B
H H B H
H H B B
H B H H
H B H B
H B B H
H B B B
B H H H
B H H B
B H B H
B H B B
B B H H
B B H B
B B B H
B B B B





1111

















-1
















0















Рисунок 2 - Схема для исследования АЛУ
Рассмотрим работу АЛУ для двух наборов функций при низких активных уровнях операндов.

^ Рисунок 3 - Набор подаваемых значений в Word Generator
Таблица 2 – Результаты вычислений


Функции

М

С

А

В

Расчетное

Вычисленное

2 (0010)

1

0

Е

6

7

7

0

0

Е

6

7

7

0

1

Е

6

8

8

2 (0010)

1

0

С

8

B

B

0

0

С

8

3

3

0

1

С

8

4

4

8 (1000)

1

0

С

8

0

0

0

0

С

8

8

8

0

1

С

8

9

9

8 (1000)

1

0

Е

6

0

0

0

0

Е

6

C

C

0

1

Е

6

D

D


Рисунок 4 - Результаты вычислений в АЛУ при М=1 и С=1(второй набор)

Рисунок 5 - Результаты вычислений в АЛУ при М=0 и С=0 (второй набор)

Рисунок 6 - Результаты вычислений в АЛУ при М=0 и С=1(второй набор)

Рисунок 7 - Результаты вычислений в АЛУ при М=1 и С=1(восьмой набор)

^ Рисунок 8 - Результаты вычислений в АЛУ при М=0 и С=0(восьмой набор)

Рисунок 9 - Результаты вычислений в АЛУ при М=0 и С=1(восьмой набор)
Вывод: В ходе выполнения работы изучили функциональные возможности, области применения и приобрели навыки работы с арифметико-логическими устройствами (АЛУ).


Скачать файл (2134.1 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru